电子装置和散热器的制作方法

本申请是发明名称为“电子装置和散热器”、申请日为2016年5月9日、申请号为201680028459.x、申请人为株式会社理光的发明专利申请的分案申请。

本发明一般涉及电子装置和散热器。

背景技术：

已知诸如个人计算机和图像拾取装置(例如，数码相机和摄像机)的各种“电子装置”。

这样的电子装置典型地被构造为使得其上安装有“包括电子元件的安装部件”的电路板被外壳保持。

安装在电路板上的安装部件的示例包括“使用时产生热量”的发热电子装置，例如处理芯片。

因为所述发热电子元件在操作期间产生热，如果产生的热没有被适当地管理，那么电子元件的温度升高并且可妨碍所述电子元件合适地工作和/或对电子元件附近的安装部件的功能产生不利影响。

作为用于管理由发热电子元件产生的热量的方法，已知“使用热导体将产生的热量传导到外部从而释放热量的方法“。这样的方法公开在专利文献1和专利文献2中。

技术实现要素：

技术问题

鉴于传统技术，需要提供一种提供有管理由电子装置产生的热的功能的新型电子装置。

解决技术问题的技术方案

根据本发明的示例性实施例，提供了一种电子装置，包括：电路板，具有安装在其上的安装部件，该安装部件包括发热电子元件；外壳，被构造为在内部保持电路板；以及散热器，所述散热器被构造成与所述电路板一起被保持在所述外壳中，所述散热器通过将液体或糊状的导热介质封闭在柔性封装件中而形成并且被构造为变形以符合所述发热电子元件及其周边在电路板上的三维形状。

本发明的示例性实施例还提供了一种散热器，包括：封装件；以及封闭在所述封装件中的液体或糊状的导热介质并且被构造为变形以符合发热制品及其周边的三维形状。

本发明的有益效果

根据本发明的一方面，能够提供一种新型电子装置，其提供有管理由电子装置产生的热的功能。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的图像拾取装置的外部视图；

图2是示出安装在图像拾取装置上的电路板和安装在电路板上的安装部件的示意图；

图3是示出移除了部分外壳并将图像拾取单元和电路板组装到该部分外壳上并用螺钉进行紧固的状态的示意图；

图4是用于描述散热器的示意图；

图5a是用于描述散热器的示意图；

图5b是沿着图5a的线a-a截取的横截面视图；

图6a是示出散热器被放置在电路板上的状态的示意图；

图6b是沿着图6a的线b-b截取的横截面视图；

图7a是示出散热器放置在电路板上以及另一电路板被布置在散热器的与所述电路板相反的一侧的表面上的状态的示意图；

图7b是沿着图7a的线c-c截取的横截面视图；

图8a是示出其中相对于发热处理芯片插入片型热导体的实施例的具体例子的示意图；

图8b是沿着图8a的线c-c截取的横截面视图。

具体实施方式

下面描述示例性实施例。

图1是图像拾取装置1的外部视图。

附图标记2a表示的部分是“图像拾取单元中包括的透镜之一”。

附图标记3表示“外壳”。外壳3由部分外壳3a和部分外壳3b形成。

图2示出了安装在图像拾取装置1上的电路板4以及安装在电路板4上的安装部件51，52，53，54，55等。这些安装部件包括处理芯片5a和5b。以下，有时将处理芯片5a，5b称为“处理芯片5a等”。安装部件51至55等有时被称为“安装部件51等”。

包括处理芯片5a等的安装部件51等相对于电路板4的安装表面突出，由此在电路板4的安装表面上呈现“不均匀的三维形状”。

图3示出了部分外壳3a被移除的外壳3。包括透镜2a等的图像拾取单元和电路板4被组装到部分外壳3b上并且用螺钉紧固。

安装在图2和图3中所示的电路板4上的处理芯片5a等在图像拾取装置1的操作期间发热，或换句话说，在图像捕获期间。当图像捕获的持续时间长时，处理芯片5a等的温度升高。

因此，需要管理由处理芯片5a等产生的热量。

该“热管理”是使用下面描述的“散热器”进行的。

图4是示出散热器6的示意图。

如图4所示，散热器6成形为平面图。该形状取决于部分外壳3b的“其中要布置散热器6的部分”，电路板4组装在该部分上。

如图5a和图5b所示，散热器6通过将导热介质9封闭在封装件8中而形成。封装件8以留出一未填充部分而不是按其容量填充的方式填充有导热介质9。未填充部分被脱气。图5a和5b中由附图标记10表示的部分表示脱气封装件8的“其中相反的内表面彼此粘附的部分”。在该部分中不存在导热介质9。

在用导热介质9填充封装件8之后，通过热焊接将由图5a中的附图标记7表示的封装件8的部分(开口)紧固，从而密封封装件8的内部。

参照为沿图5a的线a-a截取的横截面视图的图5b，尽管填充有导热介质9的部分较厚，但脱气部分10较薄。

导热介质9是液体或糊状介质。在这里描述的示例中，导热介质9是“糊状的”。

虽然“糊状导热介质”不具有如液体那样的流动性，但是当施加机械外力时，介质在外力的作用下变形。“糊状导热介质”像“美容霜”一样变形。

在所述示例中，封装件8是柔性的并且“由聚乙烯薄膜制成”。形成封装件8的聚乙烯膜的厚度例如优选为从0.01mm至0.05mm。在所描述的例子中，该厚度是0.03mm。

导热介质9是糊状的，并且当施加机械外力时，在外力的作用下变形。由于封装件8由聚乙烯膜制成，所以封装件8“是柔软的且柔性的”。

因此，散热器6在施加外力的情况下容易变形。

图6a和图6b是示出其中散热器6放置在电路板4上的状态的示意图。图6a是透视图。图6b是沿着图6a的线b-b截取的横截面视图。

在图6a和6b所示的状态下，散热器6还没有变形，但放置成平面形式的。参照图6b，散热器6的“图6b中的表面中的下表面”与处理芯片5a接触。当然，散热器6的下表面也与图3所示的安装在电路板4上的安装部件51等的处理芯片5b和其他部件接触。

图7a和7b示出了其中散热器6放置在如图6a和图6b所示的电路板4上的状态，另一电路板11布置在散热器6的与电路板4相反的一侧的表面上。图7a是透视图。图7b是沿着图7a的线c-c截取的横截面图。

当电路板11被组装到外壳3上时，电路板11在“厚度方向”上按压散热器6。

该按压力作为“外力”，并且使糊状的导热介质9向散热器6的封装件8内移动。由于是柔性的，因此，封装件8变形以允许导热介质9移动到封装件8中。

当导热介质9在封装件8内移动时，散热器6柔性地变形以符合为发热电子元件的处理芯片5a等的三维形状，及其在如图7b所示的电路板4上的周边。

如图7b所示，散热器6不仅接触处理芯片5a等，而且接触电路板4的表面部分。散热器6变形以也符合形成有安装在电路板上11上的其他安装部件的不均匀的三维形状。

因为散热器6以该方式变形以符合处理芯片5a等及其周边的三维形状，所以散热器6与其中温度是通过产生的热升高的部分进行表面接触。相应地，来自升温部分的热被有效地传导到散热器6并在整个散热器6上散发。

因此，能够有效地防止升温部分的“热集中”，能够有效地延长处理芯片5a等的“达到高温之前的时间长度”。因此，电子装置可以长时间连续操作。

图7中的附图标记12表示连接电路板4和11之间的连接器。

以下给出关于作为“电子装置”的示例描述的“图像拾取装置”的补充描述。

图像拾取装置是球形图像拾取装置。“图像拾取单元”，其透镜2a示出在图1中，不仅包括透镜2a，而且还包括如图6b和图7b所示的透镜2b。透镜2a和2b分别包括两个光学系统。

包括透镜2a，2b的每个光学系统是“视角为180度以上的广角透镜”。图像拾取单元获得通过这些广角透镜形成的图像。通过结合所获得的图像，获得球形图像。

在参照图7a和7b进行的上述实施例的描述中，散热器6与发热处理芯片5a等直接接触。或者，如在图8a和图8b所示的实施例的具体例子中那样，片型热导体13可以插入在散热器6和发热处理芯片5a等之间。

在这样构造时，即使在散热器6不能与处理芯片5a等直接进行接触的情况下，也能够通过热导体13可靠地向散热器6传导热量。

作为片型热导体13，可以优选使用铝片，石墨片等。

另外，如果将片型热导体13的尺寸设定得比“处理用芯片5a等”大，则能够使处理芯片5a等产生的热在大面积上散热，使得热“更优选地”被传递到散热器6。

以下给出关于散热器6的补充描述。

如上所述的，散热器6与其中温度是通过产生的热升高的部分直接地或经由热导体13进行表面接触，从而有效地吸收来自升温部分的热并将该热在整个散热器6上散发。

因此，优选的是，散热器6中所包括的导热介质9和封装件8具有高导热性，并且作为散热器6具有较大的“热容量”。

作为封装件8的材料的示例，上面给出了“0.03mm厚的聚乙烯膜”。然而，材料不限于此，并且可以适当地使用对导热介质9具有耐化学性和耐热性的任何柔软的柔性材料。

导热介质9不限于上述糊状的导热介质，或者也可以是液体的导热介质。如果使用液体导热介质9，当散热器6被简单地放置在板上时，散热器6在其自身重量下而变形以符合“在该板上的三维形状”。

因为导热介质9也通过对流引起热传导，所以导热介质9能够将从升温部分吸收的热有效地在整个散热器6上散发。

作为液体导热介质9，可以优选使用醇、水、甘油等。或者，可以使用各种溶胶之一，例如水溶胶，有机溶胶和醇溶胶。

根据该实施例的散热器6是柔性的，因此不需要大的外力“变形以符合该板上的三维形状”。因此，由于散热器的变形不会对电子元件等施加过大的机械力，所以不会对电子元件等造成损害。

此外，由于导热介质9被封闭在封装件8中，所以提供了良好的修理可操作性。具体地，导热介质9可以在修理时与封装件8一起容易地取出。

因为散热器6变形以符合电路板上的三维形状，致使导热介质9遍布整个封装件8上，所以可以将“最大可填充量的热传导介质”装载到电子装置中。

当内装于电子装置中时，散热器6变形以符合电路板上的三维形状。但是，一旦内装并变形后，散热器不会再变形。因此，散热器在内装后不需要“变形”。

在上述实施例的具体示例中，作为糊状的导热介质，使用“由多种材料制成并随时间硬化”的导热介质。

具体地，使用由polymatechgroup制造的cgw-3(商品名)作为导热介质。该导热介质是两种不同的油脂型材料(其是硅氧烷和氧化铝)和添加有添加剂的氢氧化铝的混合物。

以下，将这两种油脂型材料称为材料a和材料b。材料a和材料b的“粘度”不同使得材料a的粘度为490，而材料b的粘度为420。

材料a和材料b以1比1的混合比混合，以得到其粘度为470的混合物。

作为材料a和材料b的混合物的导热介质在大约五小时内硬化成固体。

即使在以该方式硬化之后，包括导热性的热性质也不会改变。

当然，在混合之后，导热介质以糊状状态封闭在所述封装件中并且安装在电路板上。

使用以该方式固化成固体的导热介质的优点在于，即使在“封装件应该被损坏”的情况下，导热介质也不会在外壳内泄漏。

导热介质的导热性在糊状状态和硬化状态下均为3w/(m·k)，其大约是“水”的导热系数的6倍那么高。因此，导热介质具有高导热性。

如上所述的，根据本发明的各方面，可以提供以下电子装置和散热器。

方面1

电子装置1包括电路板4，11，其上安装有包括发热电子元件5a等的安装部件，从内部保持电路板4，11的外壳3，以及与电路板一起保持在外壳中的散热器6。散热器6通过将液体或糊状导热介质9封闭在柔性封装件8中而形成，并被构造为变形以符合发热电子元件5a等及其周边在电路板上的三维形状。

方面2

根据方面1的电子装置，其中散热器6与至少发热电子元件5a等直接接触。

方面3

根据方面1的电子装置，其中散热器6经由片型热导体7与至少发热电子元件5a等接触。

方面4

散热器6包括柔性封装件8和封闭在封装件8中的液体或糊状的导热介质9。散热器6被构造成变形以符合发热制品及其周边的三维形状。

方面5

根据方面4的散热器，其中封闭在封装件8中的导热介质9是液体。

方面6

根据方面4的散热器，其中封闭在封装件8中的导热介质9是糊状的。

方面7

根据方面6的散热器，其中糊状的导热介质9由多种材料制成并且随时间推移而变硬。

方面8

根据方面4到7中任一项所述的散热器，用于根据方面1到3中任一项所述的电子装置。

方面9

根据方面1到3中任一项所述的电子装置，包括包括透镜2a和2b的图像拾取单元并被构造为图像拾取装置1。

尽管已经关于优选实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述具体实施例，而应被解释为包括落入在所附权利要求中阐述的本发明范围内的所有修改和替代结构，除非在上面的描述中另有具体的说明。

例如，热释放封装件6的开口7可以被构造成“拉链状开口(如在ziploc(注册商标)袋”中的)以便是可重新闭合的。当这样构造时，可以在填充导热介质之后容易地密封该封装件，并且此外便于更换导热介质。

以上在本发明实施例中描述的优点仅仅是本发明提供的有利优点的示例，本发明的优点不限于“在实施例中描述的那些”。

附图标记列表

1图像拾取装置

3a和3b部分外壳(形成外壳)

4，11电路板

5a，5b处理芯片(发热电子元件)

6散热器

8封装件

9导热介质

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本公开专利公布号h11-97869

专利文献2：日本专利号5402200